(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、モータジェネレータと、エンジンおよびモータジェネレータ相互間の動力伝達を断接する第１クラッチと、モータジェネレータと車輪との動力伝達を断接する第２クラッチと、を有するハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
前記エンジンおよびモータジェネレータの発生するトルクで走行するエンジン使用走行モードからエンジンを停止してモータジェネレータの発生するトルクのみで走行する電気自動車走行モードへ移行した場合、エンジンのスロットルバルブを開状態とする指令をスロットルバルブアクチュエータに出力するエンジン停止時スロットル開度制御手段を備え、
前記エンジン停止時スロットル開度制御手段は、前記エンジン使用走行モードから前記電気自動車走行モードへ移行した場合、前記エンジンの燃料カット後にエンジン回転が停止する前の所定の回転数であるスロットル開放許可回転数まで低下したとき、前記スロットルバルブを開状態とする指令を出力することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。
【請求項２】
請求項１に記載のハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
前記エンジン停止時スロットル開度制御手段は、前記電気自動車走行モード時、前記スロットルバルブを全開放とすることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
前記エンジン停止時スロットル開度制御手段は、前記電気自動車走行モード時、エンジン回転数が前記スロットル開放許可回転数よりも高い場合には、前記スロットルバルブをアイドル回転数に応じた開度とすることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
前記エンジン停止時スロットル開度制御手段は、前記電気自動車走行モード時、エアフローメータが吸入空気量を検出している場合は、前記スロットルバルブをアイドル回転数に応じた開度とすることを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。
【請求項５】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
前記エンジン停止時スロットル開度制御手段は、前記電気自動車走行モード時にエンジン始動要求がなされた際、エアフローメータが吸入空気量を検出している場合には、エンジン始動が完了するまでの間、前記スロットルバルブをアイドル回転数に応じた開度とし、エアフローメータの吸入空気量情報に基づいてエンジン始動を行うことを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
前記エンジン停止時スロットル開度制御手段は、エアフローメータが吸入空気量を検出している状態でエンジン始動が完了した場合には、前記スロットルバルブを前記エンジン使用走行モードに応じた開度とし、エアフローメータの吸入空気量情報に基づいて燃料噴射量を決定することを特徴とするハイブリッド車両のエンジン制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンとモータジェネレータとを備えたハイブリッド車両のエンジン制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のハイブリッド車両では、エンジンおよびモータジェネレータを共に駆動して走行するエンジン使用走行モードから、モータジェネレータのみを駆動して走行する電気自動車走行モードへ移行する際、エンジンへの燃料噴射を停止すると同時に、エンジン再始動に備えスロットルをエンジン始動位置であるアイドル回転を維持可能な程度の開度まで閉じている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００１−２９５６８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のハイブリッド車両では、エンジン再始動時の燃料噴射量は、エンジン再始動がエンジン停止から一定時間後に行われることを考慮し、インテークマニホールド内の圧力が大気圧となっている状態で最適な噴射量となるように適合を行っている。したがって、エンジン停止から再始動までの時間が短く、インテークマニホールド内の圧力が不定の場合は、エンジンに吸入される空気量があらかじめ設定された適合結果と異なる状態でエンジン始動が行われるため、適切な燃料噴射量とならず、エンジン始動の安定性低下、排気性能の悪化を招くという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、エンジン停止から再始動までの経過時間にかかわらず、エンジン始動時の燃料噴射量を安定させてエンジン始動の安定性および排気性能の向上を図ることができるハイブリッド車両のエンジン制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、本発明では、エンジンと、モータジェネレータと、エンジンおよびモータジェネレータ相互間の動力伝達を断接する第１クラッチと、モータジェネレータと車輪との動力伝達を断接する第２クラッチと、を有するハイブリッド車両のエンジン制御装置において、
前記エンジンおよびモータジェネレータの発生するトルクで走行するエンジン使用走行モードからエンジンを停止してモータジェネレータの発生するトルクのみで走行する電気自動車走行モードへ移行した場合、エンジンのスロットルバルブを開状態とする指令をスロットルバルブアクチュエータに出力するエンジン停止時スロットル開度制御手段を備え、
エンジン停止時スロットル開度制御手段は、エンジン使用走行モードから電気自動車走行モードへ移行した場合、エンジンの燃料カット後にエンジン回転が停止する前の所定の回転数であるスロットル開放許可回転数まで低下したとき、スロットルバルブを開状態とする指令を出力する。
【発明の効果】
【０００６】
よって、本発明では、エンジン使用走行モードから電気自動車走行モードへと移行した場合、エンジンのスロットルバルブを開状態とすることで、エンジン回転停止直後のインテークマニホールド内の圧力が安定するため、エンジン停止から再始動までの経過時間が短い場合であっても、クランキング開始からエンジンが吸入する空気量を安定させることができる。
この結果、エンジン停止から再始動までの経過時間にかかわらず、エンジン始動時の燃料噴射量を安定させてエンジン始動の安定性および排気性能の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、実施例１，２に基づいて説明する。
【実施例１】
【０００８】
まず、ハイブリッド車両の駆動系構成を説明する。図１は実施例１の後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。実施例１におけるハイブリッド車の駆動系は、図１に示すように、エンジンＥと、フライホイールFWと、第１クラッチCL1と、モータジェネレータMGと、第２クラッチCL2と、自動変速機ATと、プロペラシャフトPSと、ディファレンシャルDFと、左ドライブシャフトDSLと、右ドライブシャフトDSRと、左後輪RL（駆動輪）と、右後輪RR（駆動輪）と、を有する。なお、FLは左前輪、FRは右前輪である。
【０００９】
エンジンＥは、ガソリンエンジンやディーゼルエンジンであり、後述するエンジンコントローラ（エンジン停止時スロットル開度制御手段）１からの制御指令に基づいて、スロットルバルブのバルブ開度や燃料噴射量等が制御される。なお、エンジン出力軸にはフライホイールFWが設けられている。
【００１０】
第１クラッチCL1は、エンジンＥとモータジェネレータMGとの間に介装されたクラッチであり、後述する第１クラッチコントローラ５からの制御指令に基づいて、第１クラッチ油圧ユニット６により作り出された制御油圧により、スリップ締結を含み締結・解放が制御される。
【００１１】
モータジェネレータMGは、ロータに永久磁石を埋設しステータにステータコイルが巻き付けられた同期型モータジェネレータであり、後述するモータコントローラ２からの制御指令に基づいて、インバータ３により作り出された三相交流を印加することにより制御される。このモータジェネレータMGは、バッテリ４からの電力の供給を受けて回転駆動する電動機として動作することもできるし（以下、この状態を「力行」と呼ぶ）、ロータが外力により回転している場合には、ステータコイルの両端に起電力を生じさせる発電機として機能してバッテリ４を充電することもできる（以下、この動作状態を「回生」と呼ぶ）。なお、このモータジェネレータMGのロータは、図外のダンパーを介して自動変速機ATの入力軸に連結されている。
【００１２】
第２クラッチCL2は、モータジェネレータMGと左右後輪RL,RRとの間に介装されたクラッチであり、後述するＡＴコントローラ７からの制御指令に基づいて、第２クラッチ油圧ユニット８により作り出された制御油圧により、スリップ締結とスリップ解放を含み締結・解放が制御される。
【００１３】
自動変速機ATは、前進５速後退１速等の有段階の変速比を車速やアクセル開度等に応じて自動的に切り換える変速機であり、第２クラッチCL2は、専用クラッチとして新たに追加したものではなく、自動変速機ATの各変速段にて締結される複数の摩擦締結要素のうち、いくつかの摩擦締結要素を流用している。なお、詳細については後述する。
【００１４】
そして、自動変速機ATの出力軸は、プロペラシャフトPS、ディファレンシャルDF、左ドライブシャフトDSL、右ドライブシャフトDSRを介して左右後輪RL,RRに連結されている。なお、前記第１クラッチCL1と第２クラッチCL2には、例えば、比例ソレノイドで油流量および油圧を連続的に制御できる湿式多板クラッチを用いている。
【００１５】
このハイブリッド駆動系には、第１クラッチCL1の締結・解放状態に応じて３つの走行モードを有する。第１走行モードは、第１クラッチCL1の解放状態で、モータジェネレータMGの動力のみを動力源として走行するモータ使用走行モードとしての電気自動車走行モード（以下、「EV走行モード」と略称する。）である。第２走行モードは、第１クラッチCL1の締結状態で、エンジンＥを動力源に含みながら走行するエンジン使用走行モード（以下、「HEV走行モード」と略称する。）である。
【００１６】
第３走行モードは、第１クラッチCL1は締結状態で第２クラッチCL2をスリップ制御させ、エンジンＥを動力源に含みながら走行するエンジン使用スリップ走行モード（以下、「WSC（Wet Start Clutch）走行モード」と略称する。）である。このモードは、特にバッテリSOCが低いときやエンジン水温が低いときに、クリープ走行を達成する。さらに、エンジン停止状態からの発進時にエンジン始動しつつ駆動力を出力可能なモードである。
【００１７】
上記「HEV走行モード」には、「エンジン走行モード」と「モータアシスト走行モード」と「走行発電モード」との３つの走行モードを有する。
「エンジン走行モード」は、エンジンＥのみを動力源として駆動輪を動かす。「モータアシスト走行モード」は、エンジンＥとモータジェネレータMGの２つを動力源として駆動輪を動かす。「走行発電モード」は、エンジンＥを動力源として駆動輪RR,RLを動かすと同時に、モータジェネレータMGを発電機として機能させる。
【００１８】
定速運転時や加速運転時には、エンジンＥの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる。また、減速運転時は、制動エネルギを回生してモータジェネレータMGにより発電し、バッテリ４の充電のために使用する。
また、さらなるモードとして、車両停止時には、エンジンＥの動力を利用してモータジェネレータMGを発電機として動作させる発電モードを有する。
【００１９】
次に、ハイブリッド車両の制御系を説明する。実施例１におけるハイブリッド車両の制御系は、図１に示すように、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、インバータ３と、バッテリ４と、第１クラッチコントローラ５と、第１クラッチ油圧ユニット６と、ＡＴコントローラ７と、第２クラッチ油圧ユニット８と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０と、を有して構成されている。なお、エンジンコントローラ１と、モータコントローラ２と、第１クラッチコントローラ５と、ＡＴコントローラ７と、ブレーキコントローラ９と、統合コントローラ１０とは、情報交換が可能なＣＡＮ通信線１１を介して接続されている。
【００２０】
エンジンコントローラ１は、エンジン水温センサ１ａからのエンジン水温、エアフローメータ１ｃからの吸入空気量、スロットル開度センサ１ｄからのスロットル開度、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標エンジントルク指令等に応じ、エンジン動作点（エンジン回転数Ne,エンジントルクTe）を制御する指令を、スロットルバルブアクチュエータTVAへ出力する。スロットルバルブアクチュエータTVAは、エンジンコントローラ１からの指令に応じて図外のスロットルバルブの開度を可変する。
また、エンジンコントローラ１内には、エンジンＥの燃料噴射量やスロットル開度等に基づいてエンジントルクTengを推定するエンジントルク推定部１ｂが設けられている。エンジン回転数Neや推定されたエンジントルクTengの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
【００２１】
モータコントローラ２は、モータジェネレータMGのロータ回転位置を検出するレゾルバ１３からの情報を入力し、統合コントローラ１０からの目標モータジェネレータトルク指令等に応じ、モータジェネレータMGのモータ動作点（モータ回転数Nm,モータトルクTm）を制御する指令をインバータ３へ出力する。なお、このモータコントローラ２では、バッテリ４の充電状態を表すバッテリSOCを監視していて、バッテリSOC情報は、モータジェネレータMGの制御情報に用いると共に、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２２】
また、モータジェネレータMGに流れる電流値（電流値の正負によって駆動トルクと回生制動トルクを区別している）に基づいて、モータジェネレータトルクTmgを推定するモータジェネレータトルク推定部２ｂが設けられている。この推定されたモータジェネレータトルクTmgの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給される。
【００２３】
第１クラッチコントローラ５は、第１クラッチ油圧センサ１４と第１クラッチストロークセンサ１５からのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第１クラッチ制御指令に応じ、第１クラッチCL1の締結・解放を制御する指令を第１クラッチ油圧ユニット６に出力する。なお、第１クラッチストロークC1Sの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２４】
ATコントローラ７は、アクセル開度センサ１６と車速センサ１７と第２クラッチ油圧センサ１８とからのセンサ情報を入力し、統合コントローラ１０からの第２クラッチ制御指令に応じ、第２クラッチCL2の締結・解放を制御する指令をAT油圧コントロールバルブ内の第２クラッチ油圧ユニット８に出力する。なお、アクセルペダル開度APOと車速VSPの情報は、ＣＡＮ通信線１１を介して統合コントローラ１０へ供給する。
【００２５】
ブレーキコントローラ９は、４輪の各車輪速を検出する車輪速センサ１９とブレーキストロークセンサ２０からのセンサ情報を入力し、例えば、ブレーキ踏み込み制動時、ブレーキストロークBSから求められる要求制動力に対し回生制動力だけでは不足する場合、その不足分を摩擦制動力で補うように、統合コントローラ１０からの回生協調制御指令に基づいて回生協調ブレーキ制御を行う。
【００２６】
統合コントローラ１０は、車両全体の消費エネルギを管理し、最高効率で車両を走らせるための機能を担うもので、モータ回転数Nm（＝ωmg）を検出するモータ回転数センサ２１と、第２クラッチ出力回転数N2outを検出する第２クラッチ出力回転数センサ２２と、第２クラッチトルクTCL2を検出する第２クラッチトルクセンサ２３と、ブレーキ油圧センサ２４と、第１クラッチCL1の温度を検知する温度センサ１０ａと、第２クラッチCL2の温度を検知する温度センサ１０ｂと、からの情報およびＣＡＮ通信線１１を介して得られた情報を入力する。モータ回転数センサ２１は、自動変速機ATの入力軸回転数センサと等価である。また、第２クラッチ出力回転数センサ２２は、自動変速機ATの出力軸回転数を検出し、各締結要素の関係に基づいて、第２クラッチCL2の出力回転数を算出するセンサであるため、自動変速機ATの出力軸回転数センサと等価である。
【００２７】
また、統合コントローラ１０は、エンジンコントローラ１への制御指令によるエンジンＥの動作制御と、モータコントローラ２への制御指令によるモータジェネレータMGの動作制御と、第１クラッチコントローラ５への制御指令による第１クラッチCL1の締結・解放制御と、ATコントローラ７への制御指令による第２クラッチCL2の締結・解放制御と、を行う。
【００２８】
以下に、図２に示すブロック図を用いて、実施例１の統合コントローラ１０にて演算される制御を説明する。例えば、この演算は、制御周期10msec毎に統合コントローラ１０で演算される。統合コントローラ１０は、目標駆動力演算部100と、モード選択部200と、目標充放電演算部300と、動作点指令部400と、変速制御部500と、を有する。
【００２９】
目標駆動力演算部100では、あらかじめ設定された目標駆動力マップを用いて、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、目標駆動力tFoOを演算する。
【００３０】
モード選択部200では、あらかじめ設定されたEV-HEV選択マップを用いて、アクセルペダル開度APOと車速VSPとから、目標モードを演算する。ただし、バッテリSOCが所定値以下であれば、強制的に「HEV走行モード」を目標モードとする。また、EV-HEV選択マップには、低車速領域においてアクセルペダル開度APOが大きいときに、大きな駆動力を出力するために、WSCモードが設定されている。HEV→WSC切換線もしくはEV→WSC切換線は、自動変速機ATが１速段のときに、エンジンＥのアイドル回転数よりも小さな回転数となる車速VSP1よりも低い領域に設定されている。
【００３１】
目標充放電演算部300では、あらかじめ設定された目標充放電量マップを用いて、バッテリSOCから目標充放電電力tPを演算する。
【００３２】
動作点指令部400では、アクセルペダル開度APOと、目標駆動力tFoOと、目標モードと、車速VSPと、目標充放電電力tPとから、これらの動作点到達目標として、過渡的な目標エンジントルクと目標モータジェネレータトルクと目標第２クラッチ締結トルクと目標自動変速シフトと第１クラッチソレノイド電流指令を演算する。
【００３３】
動作点指令部400は、エンジン停止時スロットル開度制御部（エンジン停止時スロットル開度制御手段）400aを備えている。このエンジン停止時スロットル開度制御部400aは、HEV走行モードからEV走行モードへ移行した場合のスロットル開度を、エアフローメータ１ｃからの吸入空気量情報とエンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数情報とに基づいて制御する指令をエンジンコントローラ１へ出力する。
【００３４】
また、エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、EV走行モードからHEV走行モードへ移行する際のエンジン始動時、吸入空気量情報、エンジン回転数情報およびエンジントルク推定部１ｂからのクランキングトルク（エンジントルクTeng）に基づいて、スロットル開度と燃料噴射量とを制御する指令をエンジンコントローラ１へ出力する。
【００３５】
変速制御部500では、あらかじめ設定されたシフトスケジュールに沿って、各クラッチ締結トルクと目標変速段を達成するように自動変速機AT内のソレノイドバルブを駆動制御する。なお、このシフトスケジュールは、車速VSPとアクセルペダル開度APOに基づいてあらかじめ目標変速段が設定されたものであり、アップシフト線、ダウンシフト線等が設定されている。
【００３６】
［エンジン停止時スロットル開度制御処理］
図３は、実施例１のエンジン停止時スロットル開度制御部400aで実行されるエンジン停止時スロットル開度制御処理の流れを示すフローチャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００３７】
ステップS1では、統合コントローラ１でエンジン停止要求フラグがセットされているか否かを判定する。YESの場合にはステップS10へ移行し、NOの場合にはステップS2へ移行する。
【００３８】
ステップS2では、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出しているか否かを、エアフローメータ１ｃの検出値が検出可能値よりも大きいか否かにより判定する。YESの場合にはステップS3へ移行し、NOの場合にはステップS6へ移行する。
【００３９】
ステップS3では、エアフローメータ１ｃからの吸入空気量情報に基づいて、燃料噴射量を決定し、ステップS4へ移行する。
【００４０】
ステップS4では、エンジン始動が完了したか否かを、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数が始動可能回転数よりも高いか否かにより判定する。YESの場合にはステップS5へ移行し、NOの場合にはステップS7へ移行する。
【００４１】
ステップS5では、スロットル開度をHEV走行モードに応じた値とする指令をスロットルバルブアクチュエータTVAに出力し、本制御を終了する。
【００４２】
ステップS6では、あらかじめ設定された始動時噴射量テーブルを参照して燃料噴射量を決定し、ステップS7へ移行する。
【００４３】
ステップS7では、スロットル開度センサ１ｄにより検出されたスロットル開度がアイドル回転相当であるか否かを判定する。YESの場合にはステップS8へ移行し、NOの場合にはステップS9へ移行する。
【００４４】
ステップS8では、スロットル開度をアイドル回転相当の開度まで閉じる指令をスロットルバルブアクチュエータTVAに出力し、本制御を終了する。
【００４５】
ステップS9では、スロットルバルブを全開放状態とする指令をスロットルバルブアクチュエータTVAに出力し、本制御を終了する。
【００４６】
一方、前述のステップS1にてYESの判定でステップS10に進んだ場合、ステップS10では、燃料噴射量をゼロとし、ステップS11へ移行する。
【００４７】
ステップS11では、スロットル開度をアイドル回転相当の開度まで閉じる指令をスロットルバルブアクチュエータTVAに出力し、ステップS12へ移行する。
【００４８】
ステップS12では、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出しているか否かを、エアフローメータ１ｃの検出値が検出可能値よりも大きいか否かにより判定する。YESの場合にはステップS13へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。
【００４９】
ステップS13では、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数がスロットル開放許可回転数よりも高いか否かを判定する。YESの場合にはステップS14へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。ここで、スロットル開放許可回転数とは、スロットルバルブを全開放した場合であっても、触媒の還元能力低下を伴うことのないエンジン回転数をいう。
【００５０】
ステップS14では、スロットル開度をアイドル回転相当の開度まで閉じる指令をスロットルバルブアクチュエータTVAに出力し、本制御を終了する。
【００５１】
ステップS15では、スロットルバルブを全開放状態とする指令をスロットルバルブアクチュエータTVAに出力し、本制御を終了する。
【００５２】
次に、作用を説明する。
特開平１１−８２２６０号公報には、燃料により駆動するエンジンと、バッテリに蓄えられた電力により駆動するモータとによって駆動力を発生するハイブリッド車両であって、エンジンとモータとの動力伝達を断接する第１クラッチと、モータと駆動輪との動力伝達を断接する機構として自動変速機内に第２クラッチとを設けた構成が開示されている。
【００５３】
この種のハイブリッド車両では、エンジンを停止し、第１クラッチを開放、第２クラッチを締結しモータの動力のみで走行を行うEV走行モードと、第１および第２クラッチを締結し、エンジンおよびモータの動力を駆動力として走行を行うHEV走行モードがある。
【００５４】
ドライバーのアクセル踏み込み量が小さくドライバーの要求駆動力が小さい場合、車速が低い場合など、動力として必要な出力が小さい場合、またはモータへ電力を供給する電池のSOCが低い場合などは、EV走行モードで走行し、アクセル踏み込み量が大きく駆動力が大きい場合、または車速が高い場合など動力として必要な出力が大きい場合には、エンジンを始動しHEV走行モードで走行する。
【００５５】
ここで、特開平２００１−２９５６８０号公報には、HEV走行モードからEV走行モードへ切り替える際、エンジンへの燃料噴射を停止し、それと同時に次のエンジン始動に備えるために、スロットルをエンジン始動位置であるアイドル回転を維持できる程度の開度まで閉じる制御が記載されている。これは、一般に次回のエンジン始動時までには、エンジンのインテークマニホールド内が負圧状態でなくなり、空気が満たされているため、スロットルが開いた状態でエンジンを始動すると、始動時のトルクが大きくなってエンジン始動時に車両の駆動力が過剰に発生してしまうため、スロットルバルブをアイドル回転数相当まで閉じることでエンジン始動時のトルクが低下するのを早め、始動トルクが駆動力に伝達し車両駆動力の過剰な押し出しが発生することを防止している。
【００５６】
しかしながら、エンジンとモータジェネレータとの動力伝達を断接する第１クラッチ、およびモータジェネレータと駆動輪との動力伝達を断接する第２クラッチを備えたハイブリッド車両では、第１クラッチまたは第２クラッチをスリップ状態とすることで、エンジン始動時のトルクが車輪に伝達されるのを防止可能であるため、必ずしも、エンジン始動時に過剰トルクによる駆動力過多を考慮する必要はない。
【００５７】
また、EV走行を行った後に、エンジン始動を行う際の燃料噴射量は、エンジン停止後一定の時間が経ってから始動を行うことを考慮し、インテークマニホールド内の圧力が、大気圧となっている状態で最適な噴射量となるように適合を行っている。したがって、通常の走行中など、エンジン停止からの時間が短くインテークマニホールド内の圧力が不定の場合は、エンジンに吸入される空気量が設定した適合結果と違う状態でエンジンを始動することとなり、適切な燃料噴射量とならず、始動の安定性の低下や、排気性能の悪化を招いていた。
【００５８】
エンジン停止時またはエンジン停止中にスロットルバルブを閉じた状態とした場合、停止直後には、インテークマニホールド内の圧力が負圧状態となり、その圧力は、エンジン停止直前のスロットル開度やエンジン回転数により変わり、停止後にスロットル開度を小さくした場合は、停止直後の圧力状態から一定の時間を掛け大気圧まで圧力が上昇する。
【００５９】
このため、エンジン回転が停止した直後にエンジン始動要求が発生すると、その直前の圧力状態により、吸気行程で燃焼室に吸い込まれる空気量が変わってしまい、適切な燃料噴射量がわからないため、エンジン始動時の燃焼が安定せず、排気性能が悪化（噴射量大でCO,HC→大、噴射量小でNOx→大）、着火の安定性が低下（噴射量大小）、燃費が悪化（噴射量大）するという問題があった。
【００６０】
図４は、時点t01でHEV走行モードからEV走行モードへ移行した後、時点t02でドライバーがアクセルを踏み込んで再びHEV走行モードへと移行する際のインテークマニホールド内の圧力を示すタイムチャートであり、エンジン停止中にスロットルバルブを閉状態とした場合、時点t01から時点t02までの時間が短いため、インテークマニホールド内の圧力が復帰していないことがわかる。
【００６１】
この対策として、特開平１１−２２３１４５号公報に挙げられるように、インテークマニホールド内の圧力を、エンジン停止直前の状態、停止後の状態、エンジン停止からの経過時間等に基づいて推定することで、適切な燃料噴射量を実現しようとする技術が開示されている。ところが、外部の環境要因、ハードウェアのばらつき要因等、圧力の推定に対して影響を与える条件が多く、推定精度に問題があり、適切な燃料噴射量を実現することは困難であった。
【００６２】
これに対し、実施例１のハイブリッド車両のエンジン制御装置では、HEV走行モードからEV走行モードへと移行したとき、図３のフローチャートにおいて、ステップS1→ステップS10→ステップS11→ステップS12→ステップS15、またはステップS1→ステップS10→ステップS11→ステップS12→ステップS13→ステップS15へと進み、スロットルバルブを全開放状態とする。
【００６３】
図５は、実施例１のエンジン停止時スロットル開度制御作用を示すタイムチャートであり、実施例１では、スロットルバルブを全開放状態とすることにより、エンジン回転を停止した時点t1直後の時点t2からインテークマニホールド内の圧力が安定しているため、時点t3のクランキング開始からエンジンＥが吸入する空気量を安定させることができる。よって、エンジン始動時の燃料噴射量が安定し、排気性能の安定、着火の安定性、エンジン始動時のエンジン燃費の最適化を図ることができる。
【００６４】
また、クランキング中は第２クラッチCL2をスリップ状態とし、エンジン始動時のトルクが駆動力として左右ドライブシャフトDSL,DSRへ伝達されるのを防止している。これにより、スロットルバルブを全開放することに伴い発生する過剰なエンジントルクによって、車両の駆動力が変動するのを回避することができる。
【００６５】
ここで、エンジン停止直後、エンジン回転中に燃料噴射量をゼロとしたままスロットルを開放した場合、吸入した空気がそのまま触媒に流れてしまい、触媒付近の酸素濃度の上昇および触媒温度の低下を伴うため、エンジン再始動時に燃料を再噴射した後の触媒の還元能力が低下し、排気性能の悪化を招くおそれがある。
【００６６】
そこで、実施例１では、ステップS10でエンジンの燃料カット後、ステップS13でエンジン回転数がスロットル開放許可回転数まで低下した後、ステップS15へと進んでスロットル開度を開放状態とする。これにより、触媒への空気の流入が防止され、触媒内の酸素濃度の上昇および触媒温度の低下を回避でき、エンジン再始動時の排気性能の悪化を防ぐことができる。
【００６７】
また、実施例１では、ステップS12でエアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出していると判定され、ステップS13でエンジン回転数がスロットル開放許可回転数よりも高いと判定された場合には、ステップS14でスロットルバルブをアイドル回転数に応じた開度とし（時点t1〜時点t2の区間）、ステップS12でエアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出しない場合、またはステップS13でエンジン回転数がスロットル開放許可回転数以下の場合は、ステップS15でスロットルバルブを開放状態とする（図５の時点t2以降）。
【００６８】
すなわち、エンジン回転数が高く、吸気口付近の吸入空気の流速がエアフローメータ１ｃで検出可能な水準よりも高い場合は、インテークマニホールド内の圧力が推定でき、エンジンＥに吸入できる空気量がわかるため、適切な燃料噴射量が実現でき、エンジン始動の安定性や、エンジン始動時の排気性能が確保できる。一方、エンジン回転数が低い場合、またはスロットルを閉じたことで、吸気口付近の吸入空気の流速がエアフローメータ１ｃで検出不可能な水準まで低下した場合は、エアフローメータ１ｃからの情報に基づいて、燃料噴射量を決定することができなくなる。
【００６９】
よって、実施例１では、エアフローメータ１ｃが使用できない状況になった場合は、スロットルバルブの開放を行うことで、インテークマニホールド内の圧力が大気圧に安定できるため、吸入空気量が安定し、その際の適正な燃料噴射量を求めることができ、エンジン始動の安定性の向上と良好な排気性能との両立を図ることができる。
【００７０】
また、実施例１では、図６に示すように、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出している状態のとき、時点t2'でエンジン再始動要求がなされた場合、ステップS1→ステップS2→ステップS3→ステップS4→ステップS7→ステップS8へと進み、スロットル開度をエンジン始動位置（アイドル回転相当）とし、エアフローメータ１ｃの吸入空気量情報に基づいて燃料噴射量を決定する。
【００７１】
例えば、EV走行モード中にエンジンＥを始動する際、エンジン回転上昇中にスロットル開度を変化させた場合、始動中の吸入空気量が安定しないため、エンジン始動時の適切な燃料噴射量を決定することができない。なお、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出している間は、インテークマニホールド内の圧力が推定でき、エンジンに吸入できる空気量がわかるため、スロットルを開放せずにエンジンを始動したとしても適切な燃料噴射量が求まり、エンジン始動の安定性の向上と、良好な排気性能が確保できる。
【００７２】
実施例１では、EV走行モード中にエンジン始動要求がなされた場合、ステップS2でエアフローメータが吸入空気量を検出し、かつ、ステップS4でエンジン回転数が始動可能回転数よりも高いときには、ステップS5でHEV走行モード中の指令値とし（図５の時点t4）、エアフローメータの検出した流速に基づいて推定した吸入空気量に応じて燃料噴射量を設定する。
【００７３】
すなわち、EV走行モードからHEV走行モードへ移行する際、エンジン始動後もスロットルを開いたままにしておくと、インテークマニホールド内の負圧が発生しないため、エンジン始動完了後もエンジントルクが大きいままとなり、車両の駆動力過多を招くおそれがある。そこで、実施例１では、エンジン始動完了後のスロットル開度をHEV走行モード時の開度とすることで、HEV走行モード中の駆動力を、ドライバーの意図通りの駆動力とすることができる。
【００７４】
実施例１では、エンジンＥのクランキングトルクに応じてエンジン始動時の燃料噴射量を可変する。すなわち、図７に示すように、時点t3でエンジン始動要求により第１クラッチCL1を締結し、エンジンＥをクランキングする場合、ドライバーのアクセル操作、車速等によってクランキングトルクが変化すると、エンジンＥの回転上昇速度が変動し、適切な吸入空気量が得られない場合がある。
【００７５】
よって、実施例１では、図８に示すように、クランキングトルクがｘの場合は燃料噴射量をＸ、クランキングトルクがｙの場合は燃料噴射量をＹ、クランキングトルクがｚの場合には燃料噴射量をＺ、というように、クランキングトルクが大きいほど燃料噴射量をより多くすることで、エンジンＥの回転上昇速度に応じた始動時燃料噴射量となるため、エンジン始動の安定性の向上と良好な排気性能の確保との両立を図ることができる。
【００７６】
次に、効果を説明する。
実施例１のハイブリッド車両のエンジン制御装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
【００７７】
(1) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、HEV走行モードからEV走行モードへ移行した場合、エンジンＥのスロットルバルブを開状態とするため、エンジン停止から再始動までの経過時間にかかわらず、エンジン始動時の燃料噴射量を安定させてエンジン始動の安定性および排気性能の向上を図ることができる。
【００７８】
(2) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、EV走行モード時、スロットルバルブを全開放とするため、エンジン始動時の燃料噴射量をより安定させてエンジン始動の安定性および排気性能の向上を図ることができる。
【００７９】
(3) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、HEV走行モードからEV走行モードへ移行した場合、エンジンＥの燃料カット後にエンジン回転数がスロットル開放許可回転数まで低下したとき、スロットルバルブを開状態とするため、触媒への空気の流入を防ぎ、触媒内の酸素濃度の上昇および温度低下を抑制でき、エンジン再始動時の排気性能の悪化を防止することができる。
【００８０】
(4) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、EV走行モード時、エンジン回転数がスロットル開放許可回転数よりも高い場合には、スロットルバルブをアイドル回転数に応じた開度とするため、触媒への空気の流入を防ぎ、触媒内の酸素濃度の上昇および温度低下を抑制でき、エンジン再始動時の排気性能の悪化を防止することができる。
【００８１】
(5) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、EV走行モード時、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出している場合は、スロットルバルブをアイドル回転数に応じた開度とするため、エンジン始動の安定性の向上と良好な排気性能の確保との両立を図ることができる。
【００８２】
(6) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、EV走行モード時にエンジン始動要求がなされた際、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出している場合には、エンジン始動が完了するまでの間、スロットルバルブをアイドル回転数に応じた開度とし、エアフローメータ１ｃの吸入空気量情報に基づいてエンジン始動を行う。これにより、エンジン始動の安定性の向上と良好な排気性能の確保との両立を図ることができる。
【００８３】
(7) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出している状態でエンジン始動が完了した場合には、スロットルバルブをHEV走行モードに応じた開度とし、エアフローメータ１ｃの吸入空気量情報に基づいて燃料噴射量を決定する。これにより、HEV走行モード時においてドライバーの要求駆動力に応じた燃料噴射量を設定することができる。
【００８４】
(8) エンジン停止時スロットル開度制御部400aは、エンジンＥのクランキングトルクに応じてエンジン始動時の燃料噴射量を可変するため、エンジン始動の安定性の向上と良好な排気性能の確保との両立を図ることができる。
【実施例２】
【００８５】
図９は、実施例２のエンジン停止時スロットル開度制御部400aで実行されるエンジン停止時スロットル開度制御処理の流れを示すフローチャートで、図３に示した実施例１のエンジン停止時スロットル開度制御処理と異なる部分のみ説明する。
【００８６】
ステップS12では、エアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出しているか否かを、エアフローメータ１ｃの検出値が検出可能値よりも大きいか否かにより判定する。YESの場合にはステップS14へ移行し、NOの場合にはステップS13へ移行する。
【００８７】
ステップS13では、エンジン回転数センサ１２からのエンジン回転数がスロットル開放許可回転数よりも高いか否かを判定する。YESの場合にはステップS14へ移行し、NOの場合にはステップS15へ移行する。ここで、スロットル開放許可回転数とは、スロットルバルブを全開放した場合であっても、触媒の還元能力低下を伴うことのないエンジン回転数をいう。
なお、他の構成は実施例１と同様であるため、図示ならびに説明を省略する。
【００８８】
実施例２のハイブリッド車両のエンジン制御装置では、実施例１と同様の作用効果を得ることができるが、実施例２では、ステップS12でエアフローメータ１ｃが吸入空気量を検出していないと判定され、かつ、ステップS13でエンジン回転数がスロットル開放許可回転数まで低下したと判定された場合に、ステップS15へと進み、スロットルバルブを全開放とする。よって、実施例１と比較して、エンジン停止時おける触媒への空気流入量をより一層低減でき、触媒内の酸素濃度の上昇および温度低下の抑制により、排気性能の悪化抑制効果を向上させることができる。
【００８９】
（他の実施例）
以上、本発明のハイブリッド車両のエンジン制御装置を実施するための最良の形態を、各実施例に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は、各実施例に示した構成に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない設計変更等があっても本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、実施例では、HEV走行モードからEV走行モードへと移行した場合、スロットルバルブを全開放とする例を示したが、スロットルバルブの開度は、エンジン停止直後のインテークマニホールド内の圧力を安定させることが可能であれば、全開放状態でなくてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】実施例１の後輪駆動によるハイブリッド車両を示す全体システム図である。
【図２】実施例１の統合コントローラにおける演算処理プログラムを示す制御ブロック図である。
【図３】実施例１のエンジン停止時スロットル開度制御部400aで実行されるエンジン停止時スロットル開度制御処理の流れを示すフローチャートである。
【図４】HEV走行モードからEV走行モードへ移行した後、ドライバーがアクセルを踏み込んで再びHEV走行モードへと移行する際のインテークマニホールド内の圧力を示すタイムチャートである。
【図５】実施例１のエンジン停止時スロットル開度制御作用を示すタイムチャートである。
【図６】実施例１のエンジン停止時スロットル開度制御作用を示すタイムチャートである。
【図７】実施例１のエンジン停止時スロットル開度制御作用を示すタイムチャートである。
【図８】図７のＡ部拡大図、Ｂ部拡大図である。
【図９】実施例２のエンジン停止時スロットル開度制御部400aで実行されるエンジン停止時スロットル開度制御処理の流れを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００９２】
Ｅ  エンジン
TVA  スロットルバルブアクチュエータ
FW  フライホイール
CL1  第１クラッチ
MG  モータジェネレータ
CL2  第２クラッチ
AT  自動変速機
PS  プロペラシャフト
DF  ディファレンシャル
DSL  左ドライブシャフト
DSR  右ドライブシャフト
RL  左後輪
RR  右後輪
FL  左前輪
FR  右前輪
１  エンジンコントローラ
２  モータコントローラ
３  インバータ
４  バッテリ
５  第１クラッチコントローラ
６  第１クラッチ油圧ユニット
７  ＡＴコントローラ
８  第２クラッチ油圧ユニット
９  ブレーキコントローラ
１０  統合コントローラ
２４  ブレーキ油圧センサ
100  目標駆動力演算部
200  モード選択部
300  目標充放電演算部
400  動作点指令部
400a  エンジン停止時スロットル開度制御部
500  変速制御部
【図１】
0005305619.tif 000002
【図２】
0005305619.tif 000003
【図３】
0005305619.tif 000004
【図４】
0005305619.tif 000005
【図５】
0005305619.tif 000006
【図６】
0005305619.tif 000007
【図７】
0005305619.tif 000008
【図８】
0005305619.tif 000009
【図９】
0005305619.tif 000010